-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Feld der Erfindung
-
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer Spur einer Fahrbahn, in welcher Fahrzeuge fahren, und insbesondere auf ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer Spur einer Fahrbahn, in welcher ein Fahrzeug fährt, das ein Verarbeiten von Sensordaten in verschiedenen Arten zum Schätzen der Spur und ein Identifizieren von entsprechenden Konfidenzinformationen und ein anschließendes Kombinieren der verschiedenen geschätzten Spuren unter Verwendung der Konfidenzinformationen zum Ermitteln der Spur der Fahrbahn beinhaltet.
-
2. Diskussion des Standes der Technik
-
Moderne Fahrzeuge werden autonomer, d. h., die Fahrzeuge sind in der Lage, eine Fahrkontrolle mit weniger Intervention des Fahrers bereitzustellen. Geschwindigkeitsregelsysteme (Cruise control systems) existieren in Fahrzeugen seit einer Mehrzahl von Jahren, wobei der Fahrzeugführer eine bestimmte Geschwindigkeit des Fahrzeugs einstellen kann und das Fahrzeug diese Geschwindigkeit aufrecht erhält, ohne dass der Fahrer das Fahrpedal betätigt. Abstandsregelsysteme (adaptive cruise control systems) wurden kürzlich im Stand der Technik entwickelt, wobei das System nicht nur die eingestellte Geschwindigkeit aufrechterhält, sondern das Fahrzeug auch automatisch verlangsamt für den Fall, dass ein langsamer fahrendes Fahrzeug vor dem betreffenden Fahrzeug unter Verwendung verschiedener Sensoren, wie beispielsweise Radar und Kameras, ermittelt wird. Moderne Fahrzeugkontrollsysteme können zudem autonomes Parken beinhalten, wobei das Fahrzeug automatisch die Lenkkontrolle zum Parken des Fahrzeugs bereitstellt und wobei das Kontrollsystem interveniert, falls der Fahrer harsche Lenkänderungen ausführt, die die Fahrzeugstabilität und die Spurzentrierungsfähigkeiten beeinträchtigen könnten, wobei das Fahrzeugsystem versucht, das Fahrzeug in der Nähe der Mitte der Spur zu halten. Vollständig autonome Fahrzeuge wurden gezeigt, welche in simuliertem Stadtverkehr bis zu 30 mph fahren, wie beispielsweise DARPA Urban Challenge im Jahr 2007, wobei sie sämtliche Straßenverkehrsregeln beachten.
-
Mit der Verbesserung der Fahrzeugsysteme werden diese autonomer werden, wobei das Ziel ein vollständig autonom gefahrenes Fahrzeug ist. Künftige Fahrzeuge werden voraussichtlich autonome Systeme zum Spurwechsel, Überholen, Abwenden vom Verkehr, dem Verkehr Zuwenden etc. einsetzen. Nachdem diese Systeme in der Fahrzeugtechnologie immer mehr verbreitet werden, wird es ebenfalls erforderlich sein, zu ermitteln, welche Rolle der Fahrer in Kombination mit diesen Systemen zum Kontrollieren der Fahrzeuggeschwindigkeit, Lenkung und Aufheben der autonomen Systeme spielen wird.
-
Beispiele semi-autonomer Fahrzeugkontrollsysteme beinhalten die US Patentanmeldung Seriennummer 12/399,317 (auf welche hierin als '317 Bezug genommen wird), angemeldet am 6. März 2009, mit dem Titel „Modellbasierte Prädiktive Kontrolle für automatisierte Spurzentrierungs-/-Wechsel-Kontrollsysteme”, dem Rechtsnachfolger dieser Anmeldung übertragen und hierin mittels Bezugnahme inkorporiert, welche ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen einer Lenkwinkelkontrolle für Spurzentrierungs- und Spurwechsel-Zwecke in einem autonomen oder semi-autonomen Fahrzeug offenbart. US Patentanmeldung Seriennummer 12/336,819, angemeldet am 17. Dezember 2008, mit dem Titel „Detektion einer Fahrerintervention während einer Drehmomentüberlagerungsoperation bei einem elektrischen Servolenkungssystem”, dem Rechtsnachfolger dieser Anmeldung übertragen und hierin mittels Bezugnahme inkorporiert, offenbart ein System und ein Verfahren zum Regeln einer Fahrzeuglenkung durch Ermitteln einer Fahrerintervention in einer Drehmomentüberlagerungsoperation.
-
Gegenwärtige Fahrzeug-Spurzentrierungs-/-Haltesysteme verwenden typischerweise Sicht-Systeme, um eine Spur zu ermitteln und das Fahrzeug in der Spurmitte zu fahren. Mehrere Verfahren verwenden digitale Kameras um Spuren zu ermitteln. Die Forschung hat gezeigt, dass Spurzentrierungs-/-Haltesysteme, die andere Fahrzeuge ermitteln, die Genauigkeit der Spurschätzung verbessern können. Abhängig von der Fahrsituation können unterschiedliche Spurermittlungsverfahren versagen. Beispielsweise können, wenn ein Führungsfahrzeug aufgrund von Verkehrsstauung oder anderen Verkehrssituationen dem Objektfahrzeug zu nahe kommt, die Kameras Spurmarkierungen nicht ermitteln, da die Markierungen durch das Führungsfahrzeug verdeckt sind, und daher wird eine Spurmarkierungs-Ermittlung der Spur versagen. Ebenso werden andere Techniken, die sich als nützlich erwiesen haben, wie beispielsweise das Folgen eines Führungsfahrzeugs, versagen, falls es auf einer leeren Straße kein Führungsfahrzeug zum Folgen gibt oder das Führungsfahrzeug einen Spurwechsel durchführt.
-
Es besteht ein Bedürfnis für ein Spurzentrierungssystem und -Verfahren, welches in verschiedenen Praxissituationen funktioniert und die Spur fortwährend ermittelt, selbst wenn ein einzelnes Verfahren zum Abschätzen der Spurgeometrie versagt oder mangelhafte Spurschätzungen liefert.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
In Übereinstimmung mit den Lehren der vorliegenden Erfindung werden ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer Spur einer Fahrbahn, in welcher ein Fahrzeug fährt, offenbart. Ein an dem Fahrzeug befestigter Sensor generiert Daten einschließlich von Spurinformationen, welche verarbeitet werden, um zwei oder mehr geschätzte Spuren mit entsprechenden Spur-Konfidenzinformationen zu generieren. Ein Fusionierungs-Prozessor fusioniert die geschätzten Spuren basierend auf den Konfidenzinformationen, um eine fusionierte geschätzte Spur zu bestimmen. Der Fusionierungs-Prozessor kann zudem das Fahrzeug anpassen, so dass die nächsten geschätzten Spuren eine höhere Genauigkeit oder eine höhere Konfidenz besitzen.
-
Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der vorliegenden Beschreibung und den angehängten Ansprüchen in Verbindung mit den beigefügten Figuren ersichtlich.
-
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
-
1 ist eine Darstellung eines Fahrzeugs, das ein Spurzentrierungssystem zum Zentrieren des Fahrzeugs in einer Spur einer Fahrbahn, in welcher das Fahrzeug fährt, beinhaltet;
-
2 ist ein Blockdiagramm eines Spurschätzungs-Subsystems, das ein Teil des in 1 gezeigten Spurzentrierungssystems sein kann;
-
3 ist ein Blockdiagramm eines Führungsfahrzeug-Spur-Prozessors; und
-
4 ist eine Darstellung, die zeigt, wann eine Spurschätzung durch ein Führungsfahrzeug-Nachverfolge-Verfahren erforderlich ist, um eine ermittelte Spur bereitzustellen, da das Führungsfahrzeug die Spurmarkierungen verdeckt.
-
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die folgende Diskussion der Ausführungsformen der auf ein System und ein Verfahren zum Ermitteln einer Spur einer Fahrzeug-Fahrbahn, in welcher ein Fahrzeug fährt, gerichteten Erfindung ist lediglich exemplarischer Natur und ist in keiner Weise dazu bestimmt, die Erfindung oder ihre Anwendungen oder Verwendungen zu beschränken.
-
Die vorliegende Erfindung schlägt ein System und ein Verfahren zum genauen Ermitteln einer Fahrzeug-Fahrspur vor, wobei das Fahrzeug Sensoren beinhaltet, die Sensordaten einschließlich Spurinformationen an ein Spurermittlungs-Subsystem bereitstellen. Das Spurermittlungs-Subsystem stellt geschätzte Spuren und entsprechende Konfidenzinformationen bereit. Beispielsweise können die Geschätzte-Spur-Prozessoren die Spur basierend auf Spurmarkierungen, einem Führungsfahrzeug oder GPS/Karten, welche bis auf Spurniveau genau sind, ermitteln. Die geschätzten Spuren und die entsprechenden Konfidenzinformationen werden fusioniert, um eine ermittelte Spur zu ergeben, und werden verwendet, um das Fahrzeug anzupassen, um die Genauigkeit der nächsten geschätzten Spuren und der Konfidenzinformationen zu verbessern.
-
1 ist eine Darstellung eines Fahrzeugs 10, das ein Spurzentrierungssystem 14 zum Zentrieren des Fahrzeugs 10 in einer Spur einer Fahrbahn, in welcher das Fahrzeug 10 fährt, beinhaltet. Das Fahrzeug 10 beinhaltet eine Kamera 12, die an dem Fahrzeug 10 befestigt ist und die Sensordaten, in diesem Fall Bilder der Spur, an das Spurzentrierungssystem 14 bereitstellt. In weiteren Ausführungsformen kann das Fahrzeug 10 mehrere Kameras verwenden, einschließlich rückwärts gerichteter Kameras. Das Fahrzeug 10 beinhaltet ein Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V, vehicle-to-vehicle)Kommunikations-System 16, das Sensordaten bereitstellt, die Informationen betreffen, die von nahegelegenen Fahrzeugen empfangen wurden, und die Fahrzeugpositionen und Informationen, ob ein Führungsfahrzeug die Spur wechselt, beinhalten. Das Fahrzeug 10 beinhaltet zudem ein Global Positioning System (GPS) und Kartensystem 18, welches GPS-Sensordaten mit einer rechnergestützten Karte fusioniert, um Informationen über die Spur vor dem Fahrzeug 10 an das Spurzentrierungssystem 14 bereitzustellen. Das Spurzentrierungssystem 14 verarbeitet Sensordaten in mehreren Arten, um zu mehreren geschätzten Spuren zu gelangen. Eine Ausführungsform schätzt die Spur durch einen Spurmarkierungs-Prozessor, einen Führungsfahrzeug-Prozessor und einen GPS/Karten-Prozessor ab. Zusammen mit den Informationen der geschätzten Spuren werden Informationen über die Konfidenz in die geschätzten Spuren bereitgestellt, welche wiedergeben, wie verlässlich oder genau die geschätzte Spur ist. Beispielsweise wird, falls die geschätzte Spur auf Führungsfahrzeug-Nachverfolgungs-Verfahren basierend ist, die Information, ob das Führungsfahrzeug einen Spurwechsel durchführt, ein Teil der Konfidenzinformationen sein. Das Spurzentrierungssystem 14 berücksichtigt die geschätzten Spuren und Konfidenzinformationen zusammen mit zusätzlichen Fahrzeug-/Straßen-Informationen, um eine ermittelte Spur zu bestimmen. Das Spurzentrierungssystem 14 befehligt ein Lenksystem 20, um das Fahrzeug 10 in der gewünschten Spurmitte der ermittelten Spur basierend auf der geschätzten Spur zu positionieren.
-
Obwohl diese Erläuterung ein Berechnen einer ermittelten Spur und ein Positionieren des Fahrzeugs 10 in der Spurmitte beschreibt, kennzeichnet der Begriff „Spurmitte” die gewünschte Position in der Spur – welche oftmals die geometrische Spurmitte ist. Jedoch kann Spurmitte jede gewünschte Position in der Spur der Fahrbahn bedeuten. Insbesondere kann die Spurmitte die geometrische Spurmitte, ein Offset von der geometrischen Spurmitte oder eine andere gewünschte Position in der Spur sein, wie beispielsweise der linke Rand der Spur während eines Vorbeifahrens an einem Polizeiwagen, der sich auf dem rechten Seitenstreifen befindet, oder 10 bis 50 cm versetzt von der Spurmitte aufgrund Gewohnheit oder aufgrund einer nahegelegenen Leitplanke.
-
Obwohl die Beschreibung hierin ein Führungsfahrzeug als in der gleichen Spur wie das Fahrzeug 10 befindlich und vor dem Fahrzeug 10 angeordnet beschreibt, kann der Ausdruck „Führungsfahrzeug” sich nicht nur auf ein weiteres Fahrzeug, das sich vor dem Fahrzeug 10 befindet, beziehen, sondern auch auf ein Fahrzeug, das das Fahrzeug 10 überholt. Jedes Fahrzeug, das sich in der Mitte der gleichen Spur, einer benachbarten Spur oder einer weiteren Spur befindet, entweder vor, hinter oder neben dem Fahrzeug 10, kann ein Führungsfahrzeug sein. Der Ausdruck Führungsfahrzeug bezieht sich nicht auf die Position des Führungsfahrzeugs, sondern vielmehr darauf, dass das Fahrzeug 10 der „Führung” (der Richtung oder Position) des Führungsfahrzeugs folgt.
-
Konfidenzinformationen sind Daten, die die Verlässlichkeit der geschätzten Spur betreffen. Konfidenzinformationen können in Form einer prozentualen Schätzung der Verlässlichkeit oder jeder weiteren Information sein, die hilft das Verständnis des Kontexts der geschätzten Spur derart zu verbessern, dass eine verbesserte ermittelte Spur erzeugt werden kann. Beispielsweise würden Konfidenzinformationen der führungsfahrzeugabgeschätzten Spur beinhalten, ob das Führungsfahrzeug einen Spurwechsel durchführt. Für die spurmarkierungs-abgeschätzte Spur würden Konfidenzinformationen beinhalten, wie viele der Spurmarkierungen an jedem Rand der Fahrbahn gesehen werden konnten.
-
2 ist ein Blockdiagramm eines Spurermittlungs-Subsystems 22, das ein Teil des Spurzentrierungssystems 14 sein kann. Das Spurermittlungs-Subsystem 22 beinhaltet ein Spurschätzungs-Subsystem 24, das die Spur unter Verwendung von verschiedenen Prozessoren, die die Sensordaten verarbeiten, ermittelt oder abtastet. In dieser Ausführungsform beinhaltet das Spurschätzungs-Subsystem 24 drei Spurermittlungs-Prozessoren: einen Spurmarkierungs-Prozessor 26, einen Führungsfahrzeug-Prozessor 28 und einen GPS- und Karten-Prozessor 30. Die Prozessoren 26, 28 und 30 in dem Spurschätzungs-Subsystem 24 verarbeiten Sensordaten und stellen geschätzte Spuren und entsprechende Konfidenzinformationen an einen Fusionierungs-Prozessor 32 bereit. Der Spurmarkierungs-Prozessor 26 ermittelt eine spurmarkierungs-abgeschätzte Spur und Spurmarkierungs-Konfidenzinformationen und stellt diese bereit. Der Führungsfahrzeug-Prozessor 28 identifiziert eine führungsfahrzeug-abgeschätzte Spur und Führungsfahrzeug-Konfidenzinformationen und verfolgt diese nach. Der GPS- und Karten-Prozessor 30 ermittelt eine GPS/Karten-abgeschätzte Spur und GPS/Karten-Konfidenzinformationen und stellt diese bereit. Beispielsweise würden, falls das Führungsfahrzeug – das verwendet wird, um eine führungsfahrzeug-abgeschätzte Spur zu ermitteln – einen Spurwechsel durchführt, die Führungsfahrzeug-Konfidenzinformationen den Spurwechsel angeben und können angeben, dass eine niedrige Konfidenz in die führungsfahrzeug-abgeschätzte Spur vorhanden ist. Der Fusionierungs-Prozessor 32 verwendet die geschätzten Spuren und Konfidenzinformationen zusammen mit zusätzlichen Fahrzeug-/Straßen-Informationen, um eine ermittelte Spur zu bestimmen. Beispielsweise kann der Fusionierungs-Prozessor 32 die Führungsfahrzeug-Spur unberücksichtigt lassen, falls die Führungsfahrzeug-Konfidenzinformationen eine geringe Konfidenz kennzeichnen, da das Führungsfahrzeug einen Spurwechsel durchführt. Sobald der Fusionierungs-Prozessor 32 eine ermittelte Spur erzeugt hat, kann die ermittelte Spur an weitere Teile des Spurzentrierungssystems 14 bereitgestellt werden, um Dinge wie eine Lenkanpassung zu berechnen.
-
Der Fusionierungs-Prozessor 32 kann die Informationen von den verschiedenen geschätzten Spuren basierend auf den Konfidenzinformationen fusionieren, um die ermittelt Spur zu bestimmen. Wie zuvor erwähnt, kann der Fusionierungs-Prozessor 32 die führungsfahrzeug-abgeschätzte Spur unberücksichtigt lassen, falls die Führungsfahrzeug-Konfidenzinformationen eine geringe Konfidenz kennzeichnen, da das Führungsfahrzeug einen Spurwechsel durchführt. Falls hingegen die Führungsfahrzeug-Konfidenzinformationen einen hohe Konfidenz kennzeichnen und die Spurmarkierungs-Konfidenzinformationen eine geringe Konfidenz kennzeichnen, da keine Spurmarkierungen sichtbar sind, kann der Fusionierungs-Prozessor 32 die ermittelte Spur hauptsächlich basierend auf der führungsfahrzeug-abgeschätzten Spur bereitstellen.
-
Der Fusionierungs-Prozessor 32 kann die ermittelte Spur unter Verwendung von Konfidenz-Gewichtungen bestimmen. Der Fusionierungs-Prozessor 32 kann den geschätzten Spuren Gewichtungsfaktoren basierend auf den Konfidenzinformationen zuordnen. Geschätzte Spuren mit geringer Konfidenz erhalten geringe Gewichtungsfaktoren und geschätzte Spuren mit hoher Konfidenz erhalten hohe Gewichtungsfaktoren. Die ermittelte Spur kann auf den zugeordneten Gewichtungsfaktoren basiert sein, wobei die geschätzten Spuren mit den höchsten Gewichtungsfaktoren den größten Einfluss auf die ermittelte Spur besitzen. Beispielsweise kann die ermittelte Spur ein gewichtetes geometrisches Mittel der geschätzten Spuren sein.
-
Der Fusionierungs-Prozessor 32 kann zudem die Konfidenz in eine geschätzte Spur basierend auf einem Fusionieren der Informationen über die geschätzten Spuren anpassen. Beispielsweise kann, falls der Fusionierungs-Prozessor 32 feststellt, dass sich das Führungsfahrzeug zunehmend von einer spurmarkierungs-abgeschätzten Spurmitte entfernt, das Führungsfahrzeug einen unangezeigten Spurwechsel durchführen und die Konfidenz in die führungsfahrzeug-abgeschätzte Spur verringert werden. In ähnlicher Weise können, falls Gewichtungsfaktoren verwendet werden, die Gewichtungsfaktoren gleichermaßen nach unten angepasst werden.
-
Zudem können andere Prozessoren zum Verarbeiten von Sensordaten bereitgestellt werden, um eine geschätzte Spur zu erzeugen, wie beispielsweise Laser-Entfernungsmesser (LIDAR), V2V-Kommunikation oder jegliche weiter Prozessor, der eine geschätzte Spur erzeugt.
-
Die Spurermittlungs-Prozessoren 26 und 28 werden vernünftigerweise annehmen, dass die Autobahn (Highway) geradlinig ist, um die Spur in einer kurzen Entfernung zu ermitteln. Es ist vernünftig anzunehmen, dass die Autobahn gerade ist, da die engste Kurve auf einer Autobahn eine Kurve mit einem 500 Meter Radius ist, was zu einem Fehler von 20 cm von der Spurschätzung 10 Meter vor dem Fahrzeug führen würde. Ein Fehler von 20 cm 10 Meter vor dem Fahrzeug 10 ist kein signifikanter Faktor im Lenken des Fahrzeugs 10 in einer Spur, die typischerweise 4 m breit ist.
-
Beispiele für den Spurmarkierungs-Prozessor 26 können in der US Patentanmeldung, Seriennummer 12/175,631, angemeldet am 6. März 2009, mit dem Titel „Kamerabasierte Spurmarkierungs-Ermittlung”, dem Rechtsnachfolger dieser Anmeldung übertragen und hierin mittels Bezugnahme inkorporiert, gefunden werden, welche ein beispielhaftes System für diesen Zweck offenbart, und in US Patentanmeldung, Seriennummer 13/156,974 (auf welche hierin als '974 Bezug genommen wird), angemeldet am 9. Juni 2011, mit dem Titel „Spurermittlung mittels Spurmarkierungsidentifikation für Spurzentrierung/-haltung”, dem Rechtsnachfolger dieser Anmeldung übertragen und hierin mittels Bezugnahme inkorporiert, welche ein System und ein Verfahren zum Ermitteln der Position eines Fahrzeugs in einer Spur einer Fahrbahn und ein Zentrieren des Fahrzeugs in der Spur offenbart.
-
Die ermittelte Spur wird zusammen mit der momentanen Position des Fahrzeugs 10 in der ermittelten Spur verwendet, um Lenkanpassungen durch andere Subsysteme des Spurzentrierungssystems 14 zu berechnen, die an das Lenksystem 20 gesendet werden, um das Fahrzeug 10 in die Spurmitte zu bewegen/in der Spurmitte zu halten. Beispiele dieser Berechnungen und Lenkanpassungen werden in der '317 Anmeldung und der '974 Anmeldung diskutiert.
-
Das Spurermittlungs-Subsystem 22 verwendet verschiedene geschätzte Spuren zusammen mit anderen Informationen, wie beispielsweise weitere Fahrzeug-Informationen und Fahrbahninformationen, um eine ermittelte Spur zu erzeugen. Informationen zu anderen Fahrzeugen – wie beispielsweise das Führungsfahrzeug und die Absicht, die Spur zu wechseln – können helfen, die Genauigkeit der geschätzten Spur zu verbessern. Fahrbahninformationen – wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Ausrichtung des Fahrzeugs zu der Straße und Kenntnis über die vorausliegende Straße – können helfen, die Genauigkeit der Spurschätzung zu verbessern. Beispielsweise ist, wenn das Fahrzeug 10 mit einer hohen Geschwindigkeitsrate fährt, die Spur wahrscheinlich gerade; wenn das Fahrzeug 10 entlang der Straße ausgerichtet ist, bleibt das Fahrzeug 10 wahrscheinlich in der Spur; und wenn das Fahrzeug 10 nicht entlang der Straße ausgerichtet ist, könnte das Fahrzeug 10 die Spur wechseln. Falls die vorausliegende Straße scharf abbiegt, kann es unvernünftig sein, die normale Annahme, dass die Straße gerade ist, zur Bestimmung der ermittelten Spur zu verwenden.
-
Das Spurzentrierungssystem 14 kann die geschätzten Spuren und Konfidenzinformationen verwenden, um die Fahrzeugposition anzupassen, um die Genauigkeit oder Konfidenz der folgenden ermittelten Spur zu verbessern. Beispielsweise kann, falls ein die Sicht versperrendes Fahrzeug, wie beispielsweise ein vorausfahrendes Führungsfahrzeug, zu nahe an das Fahrzeug 10 kommt, so dass die Kamera 12 die Spurmarkierungen nicht länger sehen kann (siehe unten stehende Erläuterung), das Spurzentrierungssystem 14 das Fahrzeug 10 anweisen, langsamer zu werden. Beispielsweise würde, falls das Fahrzeug dem Führungsfahrzeug normalerweise in 2 oder 3 Metern Abstand folgen würde, das Spurzentrierungssystem eine Vergrößerung der Lücke wünschen. Das Spurzentrierungssystem 14 kann ein die Sicht versperrendes Fahrzeug unter Verwendung von Geräten außer dem Bild, beispielsweise von Informationen von einem Laser-Entfernungsmesser, ermitteln. Zahlreiche Techniken darüber, das Fahrzeug 10 anzuweisen langsamer zu werden, sind einem Fachmann in dem Gebiet gut bekannt. Sobald das Fahrzeug 10 langsamer wird, wird der Abstand zu dem die Sicht versperrenden Fahrzeug zunehmen und die Spurmarkierungen wieder sichtbar werden lassen, so dass die spurmarkierungs-abgeschätzte Spur eine höhere Genauigkeit oder eine höhere Konfidenz besitzen wird. In einem weiteren Beispiel kann Schnee die Spurmarkierungen zeitweise verdecken und es kann ein weiteres Fahrzeug existieren, das durchweg sichtbar ist, wobei sich das andere Fahrzeug in einer anderen Autobahnspur befindet. In diesem Beispiel kann das Spurzentrierungssystem 14 das Fahrzeug 10 durch Instruieren des Fahrzeugs 10, in die andere Spur mit dem anderen Fahrzeug zu lenken, positionieren, so dass das Spurzentrierungssystem 14 die durchgängige führungsfahrzeug-abgeschätzte Spur und die zeitweise spurmarkierungs-abgeschätzte Spur besitzt, um dabei zu helfen, eine genaue ermittelte Spur bereitzustellen.
-
Das die Sicht versperrende Fahrzeug wird als ein weiteres Fahrzeug beschrieben, das sich vor dem Fahrzeug 10 befindet, jedoch kann ein die Sicht versperrendes Fahrzeug ein weiteres Fahrzeug sein, das das Fahrzeug 10 überholt, jedoch in ähnlicher Weise die Sicht einer rückwärts gerichteten Kamera auf die Spurmarkierungen versperrt. Im Fall eines überholenden, die Sicht versperrenden Fahrzeugs kann das Fahrzeug 10 angeleitet werden, die Geschwindigkeit solange zu erhöhen, bis der Abstand derart vergrößert ist, dass die Spurmarkierungen wieder sichtbar sind.
-
3 ist ein Blockdiagramm eines Führungsfahrzeug-Prozessors 34, der eine mögliche, aber nicht-beschränkende Umsetzung des Führungsfahrzeug-Prozessors 28 zeigt und der eine Spurschätzung durch Nachverfolgungs-Techniken von Führungsfahrzeugen verwendet. Ein Bildempfänger 36, der die Kamera 12 repräsentiert, stellt Bilder an ein Fahrzeug-Ermittlungs-Modul 38 und einen Spurwechsel-Ermittlungs-Prozessor 42 bereit. Das Fahrzeug-Ermittlungs-Modul 38 identifiziert weitere Fahrzeuge in den Bildern. Die weiteren Fahrzeuge werden an ein Führungsfahrzeug-Ermittlungs-Modul 40 bereitgestellt, welches eines oder mehrere Führungsfahrzeuge identifiziert, falls sie existieren. Das Führungsfahrzeug in dieser Ausführungsform ist ein weiteres Fahrzeug, das in der Spur des Fahrzeugs 10 oder einer benachbarten oder weiteren Spur ist. Falls das Führungsfahrzeug existiert, stellt das Führungsfahrzeug-Ermittlungs-Modul 40 anschließend das Führungsfahrzeug an den Spurwechsel-Ermittlungs-Prozessor 42 bereit. Zudem stellt ein V2V-Kommunikations-System 44 V2V-Informationen über weitere, die Spur wechselnde Fahrzeuge an den Spurwechsel-Ermittlungs-Prozessor 42 bereit, welcher die Informationen verwendet, um zu sehen, ob das Führungsfahrzeug einen Spurwechsel signalisiert. Der Spurwechsel-Ermittlungs-Prozessor 42 überwacht die Bilder des Führungsfahrzeugs zeitlich und kann frühzeitige Wechsel- oder späte Wechsel-Indikatoren ermitteln, siehe unten stehende Diskussion. Informationen über einen Spurwechsel werden als Teil der Führungsfahrzeug-Konfidenzinformationen an den Geschätzte-Spur-Informationssender 46 bereitgestellt, der anschließend die geschätzte Spur und die Konfidenzinformationen an den Fusionierungs-Prozessor 32 bereitstellen kann.
-
Das Ermitteln der Indikationen eines Spurwechsels des Führungsfahrzeugs kann sowohl mit frühen Wechselanzeichen als auch mit späten Wechselanzeichen durchgeführt werden. Frühe Anzeichen beinhalten V2V-Kommunikation und ein Ermitteln von Abbiege-Signalen. Ein Ermitteln von Abbiege-Signalen kann mit der Ermittlung von Blinklicht, Mustererkennung oder jedem weiteren Signal, das weiteren Fahrern mitteilt, dass das Führungsfahrzeug einen Spurwechsel durchführen wird, in der Serie von Bildern ausgeführt werden. Späte Anzeichen beinhalten ein Ermitteln der Ausrichtung des Fahrzeugs (Seite des Führungsfahrzeugs ist sichtbar) oder mehr Spurmarkierungen sind auf einer Seite sichtbar. Ein Sehen der Seite des Fahrzeugs 10 kennzeichnet, dass das Führungsfahrzeug nicht mehr länger gerade ausgerichtet ist und dieses einen Spurwechsel ausführt und daher die Seite des Führungsfahrzeugs sichtbar ist. Mehr Spurmarkierungen, die auf einer Seite sichtbar sind, als Spurmarkierungen auf der anderen Seite, können kennzeichnen, dass das Führungsfahrzeug sich in Richtung eines Spurrands bewegt oder über diesen hinaus ist, was wiederum kennzeichnet, dass ein Spurwechsel in Gang ist.
-
4 ist eine Darstellung 48, die ein Beispiel zeigt, wann eine Spurschätzung durch ein Führungsfahrzeug-Nachverfolgungs-Verfahren erforderlich ist, um eine genau ermittelte Spur bereitzustellen, da ein Führungsfahrzeug die Sicht auf Spurmarkierungen verdeckt. Ein Fahrzeug 50 fährt auf der Fahrbahn und folgt einem Führungsfahrzeug 52. Das Fahrzeug 50 ist sowohl mit einer vorwärts gerichteten Spurkamera 54 als auch mit einer rückwärts gerichteten Kamera (nicht gezeigt) ausgestattet. Die vorwärts gerichtete Spurkamera 54 besitzt ein Sichtfeld (field of vision) 56, das Spurmarkierungen 58 und 60 beinhaltet, jedoch sind die Markierungen 58 und 60 für die vorwärts gerichtete Spurkamera 54 nicht sichtbar, da sie durch das Führungsfahrzeug 52 verdeckt sind, wie durch ein verdecktes Sichtfeld 62 dargestellt wird. Die rückwärts gerichtete Kamera besitzt keinen klaren Blick auf rückwärtige Spurmarkierungen 66 und 68, da ein nachfolgendes Fahrzeug 64 diese verdeckt. Zudem scheitert die rückwärts gerichtete Kamera daran, das Rückfahrzeug zu ermitteln, da es sich nicht in der Spur befindet. In dieser Situation ist es besser, die führungsfahrzeug-abgeschätzte Spur basierend auf dem Führungsfahrzeug 52 zu verwenden statt die Spur basierend auf der spurmarkierungs-abgeschätzten Spur abzuschätzen.
-
Es versteht sich von selbst, dass die obige Beschreibung zur Veranschaulichung dient und nicht zur Beschränkung. Viele alternative Ansätze oder Anwendungen, die anders als die obigen Beispiele sind, sind Fachleuten nach Lesen der obigen Beschreibung klar. Der Bereich der Erfindung sollte nicht mit Bezugnahme auf die obige Beschreibung ermittelt werden, sondern sollte vielmehr mit Bezugnahme auf die beigefügten Patentansprüche ermittelt werden, zusammen mit dem vollen Bereich von Äquivalenten, auf die sich diese Patentansprüche erstrecken. Es wird erwartet und ist auch beabsichtigt, dass Weiterentwicklungen in der hier erörterten Technik auftreten werden und dass die offenbarten Systeme und Verfahren in solchen weiteren Beispielen inkorporiert werden. Insgesamt sollte es verständlich sein, dass die Erfindung modifiziert und variiert werden kann und nur durch die folgenden Patentansprüche begrenzt ist.
-
Die vorliegenden Ausführungsformen wurden besonders gezeigt und beschrieben, was nur zur Veranschaulichung der besten Ausführungsformen dient. Es sollte von Fachleuten verstanden sein, dass verschiedene Alternativen zu den hier beschriebenen Ausführungsformen durch Umsetzung der Patentansprüche verwendet werden können, ohne den Geist und den Bereich der Erfindung zu verlassen, und dass das Verfahren und das System innerhalb des Schutzbereichs dieser Patentansprüche und ihrer Äquivalente abgedeckt sein soll. Die vorliegende Beschreibung sollte so verstanden werden, dass alle neuen und nicht naheliegenden Kombinationen von hier beschriebenen Elementen umfasst sind, und die Patentansprüche können in dieser oder einer späteren Patentanmeldung auf jegliche neue und nicht naheliegende Kombination dieser Elemente angewendet werden. Darüber hinaus dienen die vorhergehenden Ausführungsbeispiele zur Veranschaulichung und kein einziges Merkmal oder Element ist wesentlich für alle möglichen Kombinationen, die in dieser oder einer späteren Patentanmeldung beansprucht werden.
-
Alle Begriffe in den Patentansprüchen sollten ihre breitestmögliche Bedeutung und ihre normale Bedeutung, wie sie von Fachleuten verstanden wird, haben, außer wenn hierin ein expliziter Hinweis auf das Gegenteil gemacht wird. Insbesondere sollte der Gebrauch einzelner Artikel, wie zum Beispiel ”ein”, ”der”, ”diese” etc. so verstanden werden, dass er auch auf einen oder mehrere solche bezeichneten Elemente anzuwenden ist, außer im Patentanspruch wird explizit eine Begrenzung auf das Gegenteil vorgenommen.
